Lasergeneraattoreiden tyypit ja sovellukset

Laserluokitus Laserit voidaan luokitella kahdella tavalla.Yksi on luokittelu aktivoidun väliaineen aineellisesta tilasta.Tämä voidaan jakaa kaasu-, neste-, kiinteä- ja puolijohdelasereihin.Kaikilla lasertyypeillä on omat ominaisuutensa.Kaasulaserien monokromaattisuus on vahva.Esimerkiksi helium-neonlaserien monokromaattisuus on 100 miljoonaa kertaa suurempi kuin tavallisten valonlähteiden, ja kaasulasereissa on monenlaisia ​​työaineita, joten niillä voidaan tuottaa useiden eri taajuuksien lasereita.Kuitenkin alhaisesta kaasutiheydestä johtuen laserin lähtöteho on vastaavasti pieni;päinvastoin, solid-state laserilla on korkea energia ja korkea lähtöteho, mutta työaineita on vähän ja yksivärisyys on huono;nestemäisen laserin suurin ominaisuus on, että laserin aallonpituus voi olla jatkuva muunnos tietyllä alueella.Tällainen laser sopii erityisen hyvin tilanteisiin, joissa laserin aallonpituutta koskevat tiukat vaatimukset;puolijohdelasereille on ominaista pieni koko, keveys ja yksinkertainen rakenne, mutta lähtöteho on pieni ja monokromaattisuus huono.Toinen luokitusmenetelmä on luokitella aktiivisen väliaineen hiukkasrakenteen mukaan, joka voidaan jakaa atomeihin, ioneihin, molekyyleihin ja vapaisiin elektroneihin lasereihin.Helium-neonlaserit tuottavat lasereita, joita emittoivat neonatomit, ja rubiinilaserit tuottavat lasereita, joita emittoivat kromi-ionit.On myös hiilidioksidimolekyylilasereita, joiden taajuutta voidaan muuttaa jatkuvasti.Ja voi kattaa laajan taajuusalueen.Väliaineen aktivointimenetelmä eri lasereissa on myös erilainen.Yleensä on kolme menetelmää: voimakkaan valon käyttö, varautuneesta virtalähteestä peräisin olevat elektronit ja kolmas, harvemmin käytetty menetelmä, ydinsäteily.

Kuituoptisessa viestinnässä käytettävät laserit Kuituoptisessa viestinnässä on kolmenlaisia ​​valonlähteitä: puolijohdelaserit, puolijohdevalodiodit ja ei-puolijohdelaserit.Varsinaisessa valokuituviestintäjärjestelmässä valitaan yleensä kaksi ensimmäistä.Puolijohdelasereiden, kuten kaasulaserien, solid-state-laserien jne. sijaan, vaikka ne ovatkin varhaisimpia koherentteja valonlähteitä, ne eivät sovellu käytettäväksi pienten optisten kuitujen kanssa suuren koonsa vuoksi, ja niitä käytetään vain joissakin erityisissä valonlähteissä. paikoissa.

Puolijohdelaserit Puolijohdelaserit ovat laserdiodeja, joita kutsutaan LD:iksi.Sen keksi entinen Neuvostoliiton tiedemies H.Γ.Basov vuonna 1960. Puolijohdelaserin rakenne koostuu yleensä P-kerroksesta, N-kerroksesta ja aktiivisesta kerroksesta, jotka muodostavat kaksoisheteroliitoksen.Puolijohdelaserien valoemissio perustuu stimuloidun valon emission periaatteeseen.Useimmat elektronit populaation käänteisjakauman tilassa emittoivat fotoneja synkronisesti, kun ne virittyvät ulkoisten sattuvien fotonien vaikutuksesta.Stimuloiduilla säteilyfotoneilla ja tulevilla fotoneilla ei ole vain sama aallonpituus, vaan myös sama vaihe ja suunta.Tällä tavalla saadaan voimakas emissiovalo virittämällä heikolla tulevalla valolla, jolla on valonvahvistustehtävä.Optinen vahvistustoiminto ei kuitenkaan yksinään voi muodostaa optista värähtelyä.Aivan kuten elektroniikkapiirin oskillaattori, vain vahvistustoiminto ei voi synnyttää sähköistä värähtelyä, ja positiivinen takaisinkytkentäpiiri on suunniteltava siten, että vahvistetulla teholla voidaan kompensoida piiriin menetetty teho.Vastaavasti laserissa lainataan myös elektroniikkapiirin takaisinkytkentäkonseptia, ja osa vahvistetusta valosta syötetään takaisin vahvistamaan, synnyttämään värähtelyä ja lähettämään laservaloa.Tällaisia ​​laitteita, joita käytetään saavuttamaan vahvistettu valon takaisinkytkentä, kutsutaan optisiksi resonaattoreiksi.Puolijohdelasereiden edut: pieni koko, korkea kytkentätehokkuus, nopea vastenopeus, kuidun kokoon sovitettu aallonpituus ja koko, suora modulaatio ja hyvä koherenssi.

Puolijohdevaloa lähettävät diodit Puolijohde-valodiodit ovat puolijohdelaserien tavoin myös PN-liitos, ja ne käyttävät myös ulkoista virtalähdettä elektronien ruiskuttamiseksi PN-liitokseen valon lähettämiseksi.Puolijohteisia valodiodeja kutsutaan LEDeiksi, jotka koostuvat P-tyypin puolijohteen muodostamasta P-kerroksesta, N-tyypin puolijohteen muodostamasta N-kerroksesta ja keskellä olevan kaksoisheterorakenteen muodostamasta aktiivisesta kerroksesta.Aktiivinen kerros on valoa emittoiva alue, ja sen paksuus on noin 0,1-0,2 μm.

Puolijohteisten valodiodien rakenteelliset toleranssit eivät ole yhtä tiukat kuin lasereilla, eikä niissä ole resonaattoreita.Eli säteilevä valo ei ole laservaloa, vaan fluoresenssia.LEDit ovat laitteita, jotka toimivat syötetyllä eteenpäin suunnatulla jännitteellä.Myötäsuuntaisen biasin vaikutuksesta N-alueen elektronit diffundoituvat positiiviseen suuntaan ja tulevat aktiiviseen kerrokseen, ja P-alueen reiät diffuusoituvat myös negatiiviseen suuntaan ja tulevat aktiiviseen kerrokseen.Aktiiviseen kerrokseen tulevat elektronit ja reiät jäävät aktiiviseen kerrokseen heteroliitosesteen vaikutuksesta ja muodostavat populaation inversiojakauman.Nämä elektronit, joilla on populaatioinversiojakauma aktiivisessa kerroksessa, synnyttävät spontaanin emissiovaloa, kun ne yhdistyvät uudelleen reikiin siirtymän kautta.Puolijohdediodit ovat rakenteeltaan yksinkertaisia, kooltaan pieniä, käyttövirraltaan pieniä, helppokäyttöisiä ja edullisia, joten niitä käytetään laajalti optoelektronisissa järjestelmissä.

On monia tapoja luokitella laserit, jotka voidaan jakaa leikkaavan materiaalin, tehon ja taajuuskaistan mukaan.Laserlaitteet voidaan jakaa aallonpituuskaistan mukaan näkyvään valoon, infrapuna-, ultravioletti-, röntgen- ja moniaallonpituuksiin viritettävään.Tällä hetkellä teolliset infrapuna- ja ultraviolettilaserit, kuten CO2-laser 10,64um infrapunalaser, kryptonlampulla pumpattu YAG-laser 1,064um infrapunalaser, ksenonlampulla pumpattu YAG-laser 1,064um infrapunalaser, puolijohdepuolella pumpattu YAG-laser 1,064um infrapunalaser.

On olemassa monenlaisia ​​lasereita, jotka voidaan jakaa kiinteisiin, kaasu-, neste-, puolijohteisiin ja väriainetyyppeihin:

(1) Solid-state laserit ovat yleensä pieniä ja tukevia, niillä on suuri pulssisäteilyteho ja laaja valikoima sovelluksia.Kuten: Nd:YAG laser.Nd (neodyymi) on harvinainen maametalli, YAG tarkoittaa yttrium-alumiinigranaattia, ja sen kiderakenne on samanlainen kuin rubiini.

(2) Puolijohdelaser on kooltaan pieni, kevyt, pitkäikäinen ja rakenteeltaan yksinkertainen, ja se soveltuu erityisen hyvin käytettäväksi lentokoneissa, sota-aluksissa, ajoneuvoissa ja avaruusaluksissa.Puolijohdelaserit voivat muuttaa laservalon aallonpituutta ulkoisten sähkökenttien, magneettikenttien, lämpötilan, paineen jne. kautta ja voivat muuntaa sähköenergian suoraan laserenergiaksi, joten ne kehittyvät nopeasti.

( 3 ) Kaasulaser käyttää kaasua työaineena ja sillä on hyvä monokromaattisuus ja koherenssi.Laseraallonpituus voi saavuttaa tuhansia erilaisia, ja sitä käytetään laajalti.Kaasulaserilla on yksinkertainen rakenne, edullinen ja kätevä käyttö.Sitä käytetään laajalti teollisuudessa ja maataloudessa, lääketieteessä, tarkkuusmittauksissa, holografisessa tekniikassa jne. Kaasulasereilla on erilaisia ​​viritysmenetelmiä, kuten sähköenergia, lämpöenergia, kemiallinen energia, valoenergia ja ydinenergia.

(4) Värilaserit, joissa on nestemäisiä väriaineita työaineina, tulivat markkinoille vuonna 1966, ja niitä käytetään laajalti useilla tieteellisillä tutkimusaloilla.On olemassa noin 500 erilaista väriainetta, jotka voivat tuottaa laservaloa.Nämä väriaineet liukenevat alkoholiin, bentseeniin, asetoniin, veteen tai muihin liuoksiin.Ne voivat myös olla orgaanisissa muoveissa kiinteässä muodossa tai sublimoituneita höyryiksi kaasumaisessa muodossa.Siksi väriainelasereita kutsutaan myös "nestemäisiksi lasereiksi".Värilaserien erinomainen ominaisuus on, että aallonpituus on jatkuvasti viritettävä.Laaja valikoima polttoainelasereita on saatavana edullisin, korkean hyötysuhteen ja kaasu- ja solid-state lasereihin verrattavissa olevilla sovelluksilla spektroskooppiseen spektroskopiaan, valokemiaan, sairaanhoitoon ja maatalouteen.

(5) On olemassa monenlaisia ​​infrapunalasereita, joilla on laaja sovellusalue.Se on uudentyyppinen infrapunasäteilylähde, jolle on tunnusomaista korkea säteilyintensiteetti, hyvä monokromaattisuus, hyvä koherenssi ja vahva suuntautuvuus.

(6) Röntgenlasereilla on tärkeä arvo tieteellisessä tutkimuksessa ja sotilasasioissa, ja niillä on etuja ohjustentorjunta-aseissa.biologit voivat käyttää röntgenlasereita tutkiakseen elävien kudosten molekyylirakenteita tai oppiakseen lisää solujen toiminnoista;käytä röntgenlasereita molekyylirakenteiden valokuvaamiseen, mikä johtaa suuren kontrastin biomolekyylikuviin.

(7) Kemialliset laserit Jotkut kemialliset reaktiot tuottavat tarpeeksi suurienergisiä atomeja vapauttamaan suuren energian, jota voidaan käyttää lasertoiminnan tuottamiseen.

(8) Vapaiden elektronien laserit Tämäntyyppiset laserit soveltuvat hyvin suuren tehon säteilyn tuottamiseen kuin muut laserit.Sen toimintamekanismi on erilainen.Se saa kiihdyttimestä kymmeniä miljoonia voltteja korkean energian säätöelektronisäteitä ja kulkee jaksollisen magneettikentän läpi muodostaen eri energiatilojen energiatasoja ja tuottaen stimuloitua säteilyä.

(9) Eksimeerilaserit, kuituohjatut aaltolaserit jne.

Laserperiaatteen yleiskatsaus ja sovellus

Laser on laite, joka lähettää laservaloa.Ensimmäinen mikroaaltokvanttivahvistin valmistettiin vuonna 1954 ja saatiin erittäin koherentti mikroaaltosäde.Vuonna 1958 AL Xiaoluo ja CH Townes laajensivat mikroaaltokvanttivahvistimen periaatteen optiselle taajuusalueelle ja esittivät menetelmän laserin tuottamiseksi.Vuonna 1960 TH Maiman ja muut valmistivat ensimmäisen rubiinilaserin.Vuonna 1961 A. Jia Wen ym. valmistivat helium-neonlaserin.Vuonna 1962 RN Hall ja muut loivat galliumarsenidipuolijohdelaserin.Siitä lähtien lasereita on ollut enemmän ja enemmän.Työvälineen mukaan laserit voidaan jakaa neljään luokkaan: kaasulaserit, puolijohdelaserit, puolijohdelaserit ja värilaserit.Viime aikoina on kehitetty myös vapaiden elektronien lasereita.Työväline on nopea elektronisuihku, joka liikkuu jaksollisessa magneettikentässä.Laserin aallonpituus voi kattaa laajan kaistan mikroaaltouunista röntgensäteeseen.Työskentelytilan mukaan on olemassa useita tyyppejä, kuten jatkuva, pulssi, Q-kytketty ja ultralyhyt pulssi.Suuritehoiset laserit ovat yleensä pulssilähtöisiä.Erityyppiset laserit lähettävät tuhansia laseraallonpituuksia.Pisin aallonpituus on 0,7 mm mikroaaltokaistalla ja lyhin aallonpituus on 210 angströmiä kauko-ultraviolettialueella.Myös röntgenalueen lasereita tutkitaan.

Vapaiden elektronien lasereita lukuun ottamatta eri lasereiden perustoimintaperiaate on sama, ja laitteen oleellisia komponentteja ovat viritys (tai pumppaus), työväliaine metastabiililla energiatasolla ja resonaattori (katso Optinen resonaattori) 3 osaa.Viritys on työväliaineen viritystä virittyneeseen tilaan sen jälkeen, kun se on absorboinut ulkoista energiaa, mikä luo olosuhteet populaation inversion toteuttamiselle ja ylläpitämiselle.Herätysmenetelmiä ovat optinen viritys, sähköinen viritys, kemiallinen viritys ja ydinenergiaviritys.Työskentelyväliaineella on metastabiili energiataso, joten stimuloitu emissio hallitsee, jolloin optinen vahvistus toteutuu.Resonaattori voi saada ontelossa olevat fotonit samaan taajuuteen, vaiheeseen ja kulkusuuntaan, jolloin laserilla on hyvä suuntaavuus ja koherenssi.

Lasertyöstömateriaalilla tarkoitetaan materiaalijärjestelmää, jota käytetään saavuttamaan hiukkasluvun inversio ja synnyttämään valon stimuloitu säteilyvahvistus, jota joskus kutsutaan myös laservahvistusväliaineeksi, joka voi olla kiinteää (kide, lasi), kaasua (atomikaasu, ionikaasu) tai molekyylikaasuja. ), puolijohteita ja nesteitä.Lasertyömateriaalin päävaatimus on saavuttaa mahdollisimman suuri populaatioinversio sen työhiukkasten ominaisenergiatasojen välillä ja pitää tämä inversio mahdollisimman tehokkaasti koko laseremissioprosessin ajan;Tätä varten työaineelta vaaditaan sopiva energiatason rakenne ja siirtymäominaisuudet.

Herätysjärjestelmällä (pumppujärjestelmällä) tarkoitetaan mekanismia tai laitetta, joka tarjoaa energianlähteen lasertyömateriaalin populaatioinversion toteuttamiseen ja ylläpitoon.Työmateriaalista ja laserin käyttöolosuhteista riippuen voidaan käyttää erilaisia ​​herätemenetelmiä ja herätelaitteita, joista seuraavat neljä ovat yleisiä.① Optinen heräte (optinen pumppu).Koko virityslaite koostuu yleensä kaasupurkausvalonlähteestä (kuten ksenonlamppu, kryptonlamppu) ja lauhduttimesta.②Kaasupurkausherätys.Hiukkasluvun inversio toteutetaan kaasupurkausprosessilla, joka tapahtuu kaasun työaineessa.Koko herätelaite koostuu yleensä purkauselektrodista ja purkausvirtalähteestä.③ kemialliset kannustimet.Hiukkasluvun inversio saavutetaan käyttämällä kemiallista reaktioprosessia, joka tapahtuu työaineen sisällä ja vaatii yleensä sopivia kemiallisia lähtöaineita ja vastaavia aloitustoimenpiteitä.④ Ydinenergiakannustimet.Se käyttää fissiofragmentteja, korkeaenergisiä hiukkasia tai pienten ydinfissioreaktioiden tuottamaa säteilyä kiihdyttämään työaineita ja saavuttamaan populaation inversion.

Optiset resonanssiontelot koostuvat yleensä kahdesta peilistä, joissa on tietyt geometriset muodot ja optiset heijastusominaisuudet yhdistetty tietyllä tavalla.Toiminnot ovat: ① Tarjoaa optisen takaisinkytkentäkyvyn, jotta stimuloidut säteilyfotonit kulkevat edestakaisin ontelossa monta kertaa muodostaen koherentin jatkuvan värähtelyn.② Eteenpäin liikkuvan värähtelevän säteen suuntaa ja taajuutta ontelossa on rajoitettu sen varmistamiseksi, että lähtölaserilla on tietty suuntaus ja yksivärisyys.Resonanssiontelon ① vaikutus määräytyy geometrian (heijastavan pinnan kaarevuussäteen) ja kahden peilin suhteellisella yhdistelmällä, jotka tavallisesti muodostavat ontelon;Valon eri taajuuksilla on erilaiset selektiiviset häviöominaisuudet.

Useita yleisiä lasereita ja niiden käyttötarkoituksia kuvataan seuraavasti:

Nd: YAG-laser, 1064nm, solid-state laser, jatkuvan laserin suurin lähtöteho on 1000W, jota voidaan käyttää metallin laserleikkaukseen.

Ho: YAG, solid-state laser, joka tuottaa silmille turvallisia 2097nm ja 2091nm lasereita tutka- ja lääketieteellisiin sovelluksiin.

He-Ne laser, 632.8nm, kaasulaser, teho useita mW, käytetään kollimaatioon, paikannukseen, holografiaan jne.

CO2-laser, kaasulaser, lähtöaallonpituus 10,6um, käytetään laajalti laserkäsittelyssä, lääketieteellisessä, ilmakehän viestinnässä ja muissa sotilaallisissa sovelluksissa.

N2-molekyylilaser, kaasulaser, ultraviolettivalo, huipputeho voi saavuttaa kymmeniä megawatteja, pulssin leveys on alle 10 ns ja toistotaajuus on kymmeniä kilohertsejä.Sitä voidaan käyttää pumppulähteenä viritettäville polttoainelasereille, ja sitä voidaan käyttää myös fluoresenssianalyysiin., pilaantumisen havaitseminen jne.

Laseraallonpituuden virityksen saavuttamiseksi on noin kolme periaatetta.Useimmat viritettävät laserit käyttävät työaineita, joissa on leveät fluoresenssiviivat.Laserin muodostavilla resonaattoreilla on erittäin pienet häviöt vain hyvin kapealla aallonpituusalueella.Siksi ensimmäinen on muuttaa laservalon aallonpituutta muuttamalla resonaattorin pienihäviöaluetta vastaavaa aallonpituutta joillakin elementeillä (kuten hilailla).Toinen on siirtää lasersiirtymän energiatasoa muuttamalla joitain ulkoisia parametreja (kuten magneettikenttä, lämpötila jne.).Kolmas on käyttää epälineaarisia tehosteita aallonpituuden muuntamisen ja virityksen saavuttamiseksi (katso epälineaarinen optiikka, stimuloitu Raman-sironta, optisen taajuuden kaksinkertaistaminen ja optinen parametrinen värähtely).Tyypillisiä ensimmäiseen viritysmenetelmään kuuluvia lasereita ovat värilaserit, krysoberyylilaserit, värikeskuslaserit, viritettävät korkeapainekaasulaserit ja viritettävät eksimeerilaserit.

Viritettävät laserit jaetaan toteutustekniikan osalta pääasiassa nykyiseen ohjaustekniikkaan, lämpötilansäätötekniikkaan ja mekaaniseen säätötekniikkaan.

Niistä elektroninen ohjaustekniikka toteuttaa aallonpituuden virityksen muuttamalla injektiovirtaa.Siinä on ns-tason viritysnopeus ja laaja virityskaistanleveys, mutta lähtöteho on pieni.Apuhilan suuntakytkennän takaisinnäytteenottoheijastus) laser.Lämpötilansäätötekniikka muuttaa laserin ulostulon aallonpituutta muuttamalla laserin aktiivisen alueen taitekerrointa.Tekniikka on yksinkertainen, mutta hidas ja sen kapea viritettävä kaistanleveys on vain muutaman nm.Lämpötilan säätöteknologiaan perustuvia lasereita on pääasiassa DFB (distributed feedback) ja DBR (distributed Bragg reflection).Mekaaninen ohjaus perustuu pääasiassa MEMS-teknologiaan (Micro-Electro-Mechanical Systems) aallonpituuden valinnan suorittamiseksi, suurella säädettävällä kaistanleveydellä ja suurella lähtöteholla.Mekaaniseen ohjaustekniikkaan perustuvia rakenteita ovat pääasiassa DFB (distributed feedback), ECL (external cavity laser) ja VCSEL (vertical cavity surface emitting laser) ja muut rakenteet.Virittävien lasereiden periaatteet näistä näkökohdista on selitetty alla.

Perustuu nykyiseen ohjaustekniikkaan

Virransäätötekniikkaan perustuva yleinen periaate on muuttaa kuituhilan ja vaiheensäätöosan virtaa eri kohdissa viritettävässä laserissa siten, että kuituhilan suhteellinen taitekerroin muuttuu, jolloin syntyy erilaisia ​​spektrejä, jotka kuituritilän eri alueilla.Eri spektrien superpositio valitsee tietyn aallonpituuden, jolloin syntyy laservalon haluttu spesifinen aallonpituus.

Nykyiseen ohjaustekniikkaan perustuva viritettävä laser käyttää SGDBR-rakennetta (Sampled Grating Distributed Bragg Reflector).

Tämän tyyppinen laser on jaettu pääasiassa puolijohdevahvistusalueeseen, etummaiseen Bragg-hila-alueeseen, aktiiviseen alueeseen, vaihesäätöalueeseen ja takaosan Bragg-hila-alueeseen.Etuosan Bragg-hilan alue, vaiheen säätöalue ja takaosan Bragg-hilan alue muuttavat alueen molekyylijakaumarakennetta eri virtojen kautta, mikä muuttaa Bragg-hilan jaksollisia ominaisuuksia.

Aktiivisella alueella generoidulle spektrille (Active) spektri, jolla on pieni ero taajuusjakaumassa, muodostetaan Braggin etummaiselle hilaalueelle ja takimmaiselle Braggin hilan alueelle.Vaaditulla laservalon tietyllä aallonpituudella viritettävä laser kohdistaa erilaisia ​​virtoja etuosan Bragg-hilaan ja takaosan Bragg-hilaan siten, että vain tietyt aallonpituudet menevät päällekkäin ja muut aallonpituudet eivät mene päällekkäin spektrin kanssa näillä kahdella alueella, jotta vaaditut tietyt aallonpituudet voidaan tulostaa.Samaan aikaan laserissa on myös puolijohdevahvistinalue, jotta tietyn aallonpituuden laservaloteho voi olla 100mW tai 20mW.

Perustuu mekaaniseen ohjaustekniikkaan

Mekaaniseen ohjaustekniikkaan perustuen MEMS:ää käytetään yleensä saavuttamaan.Mekaaniseen ohjaustekniikkaan perustuva viritettävä laser ottaa käyttöön MEMs-DFB-rakenteen.

Viritettävät laserit sisältävät pääasiassa DFB-laserit, kallistettavat MEM-peilit ja muut ohjaus- ja apuosat.

DFB-laserryhmäaluetta varten on useita DFB-laserryhmiä, joista jokainen voi tuottaa tiettyjä aallonpituuksia 25 GHz:n välein noin 1,0 nm:n kaistanleveydellä.Tarvittava spesifinen aallonpituus valitaan säätämällä MEM-linssin kiertokulmaa, jotta saadaan tarvittava valon ominaisaallonpituus.

Toinen viritettävä laser, joka perustuu VCSEL-rakenteeseen ML-sarjan sarja, sen suunnittelu perustuu optisesti pumpattavaan pystysuoraan ontelopinnan emittoivaan laseriin, jossa käytetään puolisymmetristä onkalotekniikkaa ja MEMS:ää jatkuvan aallonpituuden virityksen saavuttamiseksi.Samaan aikaan tällä menetelmällä voidaan saavuttaa suuri optinen lähtöteho ja laaja spektrisäätöalue, ja termistori ja TEC on pakattu yhteen, jotta niillä on vakaa lähtö laajalla lämpötila-alueella.Laajakaistainen aallonpituussäädin on integroitu samaan pakettiin tarkkaa taajuudensäätöä varten, ja etupäässä olevaa optista tehonilmaisinta ja optista erotinta käytetään tuottamaan vakaa lähtöteho.Tämä viritettävä laser voi tuottaa 10/20mW optista tehoa sekä C- että L-kaistalla.

Tähän periaatteeseen perustuvien virittävien lasereiden suurin haittapuoli on, että viritysaika on suhteellisen hidas, mikä vaatii yleensä useiden sekuntien virityksen stabilointiajan.

Perustuu lämpötilansäätötekniikkaan

Lämpötilapohjaista ohjaustekniikkaa käytetään pääasiassa DFB-rakenteessa.Periaatteena on säätää laserontelon lämpötilaa niin, että se pystyy lähettämään eri aallonpituuksia.

Tähän periaatteeseen perustuvan viritettävän laserin aallonpituuden säätö toteutetaan ohjaamalla InGaAsP DFB laseria toimimaan -5–50 ℃:ssa.Moduulissa on sisäänrakennettu FP etalon ja optinen tehontunnistus, ja jatkuvan valon laser voidaan lukita ITU:n määrittelemään 50 GHz:n verkkoon.Moduulissa on kaksi itsenäistä TEC:tä, joista toisella ohjataan laserin aallonpituutta ja toisella varmistetaan moduulin aallonpituuslokeron ja tehonilmaisimen jatkuva lämpötila.Moduulissa on myös sisäänrakennettu SOA, joka vahvistaa ulostulon optista tehoa.

Tämän ohjaustekniikan haittana on, että yksittäisen moduulin viritysleveys ei ole leveä, yleensä vain muutama nm, ja viritysaika on suhteellisen pitkä, mikä yleensä vaatii useiden sekuntien viritystabilointiajan.

Tällä hetkellä viritettävät laserit käyttävät periaatteessa nykyistä ohjaustekniikkaa, lämpötilansäätötekniikkaa tai mekaanista ohjaustekniikkaa, ja jotkut toimittajat voivat käyttää jompaakumpaa tai molempia näistä teknologioista.Tietysti tekniikan kehittyessä voi ilmaantua myös muita uusia viritettäviä laserohjaustekniikoita.
Ilmoita lähde.

FANUCI ammattilainenlaserhitsauskone&laserpuhdistuskonevalmistaja.Seuraa meitä saadaksesi uusia päivitettyjä videoita joka viikko!


Postitusaika: 26.7.2022

Kytkeä

Anna meille huuto
Hanki sähköpostipäivitykset